风机主轴锻件圆角成型有哪些锻造方法？

  风机主轴锻件是风电设备的核心部件。针对风机主轴批量大、截面↑变化大的特点，尤其是法兰过渡圆角比较大，需设计出科学】合理的工装模具 ，研究出合理 、可行的工艺方案，以保证各截面的锻比和心部组织的致密，确保后期无损检测合格。对大型锻件单一的进行物理模拟存在许多困△难。本文通过FORGE有限元模拟软件，研究法兰过渡圆角处成形过程中的等效应力 、等效应变分▂布，为以后的工艺改进提供合理的科学依据。

  1.生产流程

  该锻件的生产流程为：冶炼一锻造一锻后热处理一↘粗加工一检测一调质一性能试验一粗加工一检测一交货。风机◥轴锻件尺寸。法兰尺寸▓较大，(直径1525mm ×160mm ，采用旋转加压成形。圆角◣半径为R =250mm ，须放在专用漏盘内进行胎膜锻造。

  由于风力发电机存在使用的地域环境不同，纬度相差悬殊，野外风口使用无法进行大规模的维修等特点，使风机主轴的材料选择尤为重要。根据服役地点，如沿海、温带、准寒带、寒ζ带的不同，材料选择应满足不同地域的要求，如20℃、0℃、一2O℃、一40℃工作环●境的材料 ，并保证各个温度期间的力学性能和使用寿命。对坯料、上砧、漏盘进行实体建模，在UG6.0中进行三维图形的绘制，将图形』转化为st1格式 ，导人FORGE中，网格划分是元模拟前的重要环节。合♀理的网格划分能够保证计算结果的准确性,网格数垃的※多少将会影响到计算结果的精度和︾计算规模的大小。一般来说，网格数量增加，边∏界拟合共建形状越精确,计算精度就会有所提高，但同时计算规模也会大大增加，所以在确定网格数量时应权衡考虑。FORGE具有强大的网格自动划分功能，还具有局部网格细划分功能,因法兰外缘处、圆角成形处应变较大，网格畸变较严重，在此区〓域网格应细划分。

  2.风机轴圆角成形模拟结果分析

  借助于FORGE软件对风机轴圆角成形的模拟⊙模型进行了有限元分析计算并进行后处理，获得其成形效果图、应力场、应变场及温度场等数据。总体模拟效果较∴好，法兰外表面平整，其外缘处☆壁变薄，导致法兰厚度不均，这与现实情况比较吻合。圆角部分成形较好,无折叠。风机轴圆角成形过程，因对称，现只分析坯料一半时的成形过程。将加热好的风机轴坯料放入漏盘中，上砧接触风机轴法兰部分，为上砧开始施加压力，与上砧接触部分金属开始运动，金属一部分流向法兰，另一部分流向圆角处。随着上砧的旋转加压，法兰表面变为平整，圆角处的金属受三向压应力作用，最终完成法兰及圆角成形。

  3.圆角成形最后阶段时的应力分布图

应力分布总〓体上均匀对称。与上砧接触位置受力较大,符合应力分布规律，等效应力值卐最大能达到90MPa。法兰圆角处，金属流动剧烈，受力较大。圆角成形最后阶段时等效应变分布，应变最终集中在法兰处、圆角处，应变最大值为0.3。应特别注意，圆角处应变 大时金属容易出现折叠现象。可以看出温度场的最终分布情况与等效应变的分布一致，即应变大的部分温度高。锻件表面最高温度约为1100℃ ，最低温度约为1OOO℃ ，总体分布比较均匀，约为1030℃ 。实际生产的风机主轴锻件，表面无裂纹，法兰表面平整，圆角处饱满成形→,金属流动较好，与模拟结果相比,总体比较吻合○。

以上便是对这篇文章的介绍，希望对◥大家有所帮助。选择中重，选择品质！